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热水瓶里有那么多蒸汽,为何不会爆? 2010-06-15

热水瓶能够保温,是由热水瓶胆的构造特征所决定的。原来,热水瓶胆由两层薄的玻璃外壳组成,两层外壳之间抽去空气,并在瓶胆一侧镀上一层薄薄的银。热水瓶胆有一个比它"身体"部分细得多的瓶口,瓶口上可以塞上软木塞。正是这样的构造使热水瓶成了"心肠热,外表冷"的保温瓶。

当热水瓶中灌入开水以后,热水瓶的结构使水的热量不能以通常方式进行传递:一是热的对流被切断。瓶内被加热的空气会寻找所有可能的"出口"往外跑,而外面的冷空气也会无孔不入地钻进热水瓶里去。但是,由于瓶颈较细,又被软木塞紧紧地塞住,因此热对流的唯一通道被切断。二是热传导被阻塞。虽然与金属物品相比,空气的导热性能比较差,但瓶胆中的热量仍然会通过玻璃外壳传递到瓶外的空气中去。但是,由于瓶胆有两层玻璃外壳,中间又抽成真空,因此热传导的媒介物--空气变得非常稀薄,热传导的通道也被阻断。三是热辐射被杜绝。冬天,在太阳光下,我们会感到比较暖和,这正是太阳光的热辐射造成的。由于热水瓶胆镀上了一层薄薄的银,因此热量的辐射受到了银层的反射而被挡在瓶胆内部,这就使得热辐射的途径也被杜绝了。

理想的情况是,瓶胆把传热的三种方式都阻断以后,热水瓶中的热水可以永久地不会冷却下来。但是,实际上热水瓶的隔热效果并不那么完善,因此热水瓶的保温总有一个时间的限度,超过这个时间限度,热水瓶就不再保温。

热水瓶为什么能保温呢?

热的传递方式有三种:热的辐射、热的对流、热的传导。

人在太阳光的照射下,会感到身上热乎乎的,这是因为太阳的热射到了我们身上,这叫热的辐射。

防止热辐射的最好办法是把它挡回去,反射热最好的材料是镜子。

倒一杯开水放在桌子上,由于杯子里的水和周围空气的流动,使得水温逐渐变得和周围环境的温度一样了,这是热的对流。

如果在杯子上加个盖,就把对流的道路挡住了。可是这杯水依然会变凉,只是时间长些。这是因为杯子有传热的性质,这叫做热的传导。

热水瓶胆用双层玻璃做成,两层玻璃都镀上了银,好像镜子一样,能把热射线反射回去,这就断绝了热辐射的通路。把热水瓶的两层玻璃之间抽成真空,就破坏了对流传导的条件。热水瓶盖选用不容易传热的软木塞,隔断了对流传热的通路。完善地把传热的三条道路都挡住了,热就可以长久地保留下来。但热水瓶的隔热并不那么理想,仍然有一部分热能够跑出来,因此热水瓶的保温时间有一定限度。

热水瓶的功能是保持瓶内热水的温度,断绝瓶内与瓶外的热交换,使瓶内的"热"出不去,瓶外的"冷"进不来。如果在热水瓶里放上冰棍儿,外面的"热"同样不容易跑到瓶子里,冰棍也不容易化。所以把热水瓶叫做保温瓶是科学的,因为它既能保"热",也能保"冷"。

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